第19章:电力电子技术
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电力电子技术Power Electronics绪论1.什么是电力电子技术2.电力电子技术的发展史3.电力电子技术的应用4.教材内容简介和使用说明1. 什么是电力电子技术1.1 电力电子与信息电子1.2 两大分支1.3 与其他学科的关系1.4地位和未来1.2 两大分支9电力电子器件制造技术电力电子技术的基础,理论基础是半导体物理9变流技术(电力电子器件应用技术)用电力电子器件构成电力变换电路和对其进行控制的技术,以及构成电力电子装置和电力电子系统的技术。
电力电子技术的核心,理论基础是电路理论。
与电子学(信息电子学)的关系9都分为器件和应用两大分支9器件的材料、工艺基本相同,都采用微电子技术9应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相同9信息电子电路的器件可工作在开关状态,也可工作在放大状态电力电子电路的器件一般只工作在开关状态9二者同根同源与电力学(电气工程)的关系•电力电子技术广泛用于电气工程中高压直流输电静止无功补偿电力机车牵引交直流电力传动电解、电镀、电加热、高性能交直流电源•国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支•电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支与控制理论(自动化技术)的关系•控制理论广泛用于电力电子系统中•电力电子技术是弱电控制强电的技术,是弱电和强电的接口控制理论是这种接口的有力纽带•电力电子装置是自动化技术的基础元件和重要支撑技术2、电力电子技术的发展史•历史是人类社会的一面镜子分析过去、现在有助于把握未来•科学史是科学家的一面镜子了解一门学科的过去、现在有助于把握未来9一般工业:交直流电机、电化学工业、冶金工业9交通运输:电气化铁道、电动汽车、航空、航海9电力系统:高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿9电子装置电源:为信息电子装置提供动力9家用电器:“节能灯”、变频空调9其他:UPS、航天飞行器、新能源、发电装置9总之,电力电子技术的应用范围十分广泛,激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。
电力电子技术的定义与发展01020304定义晶闸管时代可控硅时代现代电力电子时代用于高压直流输电、无功补偿、有源滤波等,提高电力系统的稳定性和效率。
用于电动汽车、电动自行车、电梯等电机驱动系统,实现高效、节能的电机控制。
用于太阳能、风能等新能源发电系统,实现能源的高效利用和转换。
用于自动化生产线、机器人等工业设备,实现设备的精确控制和高效运行。
电力系统电机驱动新能源工业自动化数字化与智能化随着计算机技术和人工智能的发展,电力电子技术将实现数字化和智能化,提高系统的自适应能力和智能化水平。
高频化与高效化随着半导体材料和器件的发展,电力电子技术将实现更高频率和更高效率的电能转换。
绿色化与环保化随着环保意识的提高,电力电子技术将更加注重绿色、环保的设计理念,降低能耗和减少对环境的影响。
工作原理特点应用整流电路、续流电路等工作原理通过门极触发导通,无法自行关断特点耐压高、电流大、开关速度快应用直流电机调速、交流调压等工作原理特点应用工作原理特点应用逆变器、斩波器、电机驱动等工作原理特点应用工作原理开关速度快、耐压高、电流大、热稳定性好应用逆变器、斩波器、电机驱动等高端应用领域特点VS整流电路的作用整流电路的分类整流电路的工作原理整流电路的应用整流电路逆变电路逆变电路的作用逆变电路的分类逆变电路的工作原理逆变电路的应用直流-直流变流电路直流-直流变流电路的作用直流-直流变流电路的分类直流-直流变流电路的工作原理直流-直流变流电路的应用交流-交流变流电路交流-交流变流电路的作用交流-交流变流电路的工作原理A B C D交流-交流变流电路的分类交流-交流变流电路的应用电机驱动照明控制加热与焊接030201一般工业应用交通运输应用电动汽车驱动轨道交通牵引航空电源电力系统应用高压直流输电柔性交流输电通过电力电子技术可实现高压直流输电,减少输电损耗和占地面积。
智能电网风能发电通过电力电子技术可实现风能发电系统的变速恒频控制和并网运行。